[发明专利]一种基于全锥齿轮式模块化设计的16速自动变速器

说明书

本发明公开了一种基于全锥齿轮式模块化设计的16速自动变速器，其特征主要由减速模块和换向模块组成。本发明中全部使用锥齿轮，设计简单，能够传递正交轴上的运动；减速模块由四级减速器串联而成，传动比设计灵活，再搭配使用换向模块，不仅能够实现16速比的前进档，而且还含有16速比的倒档。因此本发明具有16个前进档，16个倒档，不仅可用于提高轿车的燃油经济性，也可以用于货车、重型卡车的变速箱。对现有汽车动力传递系统结构提供了一种新的参考方案。

技术领域

本发明属于汽车驱动领域，具体涉及一种基于全锥齿轮式模块化设计的16速自动变速器。

背景技术

已有的齿轮变速器，有手动平行轴变速器和自动换挡行星齿轮变速器两类。在二轴或三轴变速器中，一般有几个前进档就要有几对齿轮，每一对齿轮有固定的传动比，换挡时，从这些并列的齿轮中任选一对进行变速，其余齿轮都闲置不参与正在变速的工作。其传动速比变化有限，而且不同档位之间的传动速比差距较大，不利于传动的平稳性。本发明中利用串联的减速器和换向器在最大传动速比和最小传动速比之间设计了多级传动速比，对传动速比进行了细分，减小了相邻档位之间传动速比的差距，有利于提高传动的平稳性，适应于汽车不同的工作条件。

专利CN1400409公开了一种n级串联有2ⁿ档构造简化的变速器。该发明提出的多级串联变速器是把变速器中的齿轮分为几个组，每个组的齿轮组成一个变速级，有两档，一个直接档，一个降速档，由接合器控制。动力经过第一级变速，还要经过第二，第三……各级的变速，变速器每档的变速比是各级变速比的连乘积。每级有变速和不变速两档，n级有2ⁿ个不同的连乘积，也就是2ⁿ个档的变速比。无论在哪一个档工作，每个变速级都是处在工作中，而不是只参加一个档的工作，所以串联多级变速的变速器能减少齿轮而增加档位。与本发明不同的是，该发明具有输入、输出和中间轴，且三个轴相互独立，平行分布，再配合制动器、离合器、超越离合器等换档、换向结构，使得结构臃肿、布局杂乱，不利于变速器的模块化设计和维护。

专利CN103438177B公开了一种多凸轮自适应多档自动变速器。该发明包括箱体、动力输入轴和动力输出轴，还包括自适应变速的高速档总成、一档总成和输出转速低于高速档总成高于一档总成且自适应变速的n档总成，n档总成为二档、三档……和n档，该发明采用多凸轮多档的结构，能够保证在换档过程中的灵敏性，消除换档顿挫感和卡涩感，提高驾乘舒适性，进一步节能减耗，大大提高车辆的动力性、经济性、驾驶安全性。与本发明不同的是，该发明采用凸轮以及凸轮之间的配合关系换档，使得换档的安全性、可靠性较低，并且凸轮相较于齿轮而言要考虑其外部轮廓对运动曲线的影响，所以凸轮的设计和制造难度较大。

专利CN102878254A公开了一种16档汽车变速器。该发明包括从输入端到输出端依次设置的一轴、二轴和副箱主轴；一轴上空套有一轴分速齿轮和一轴齿轮；二轴上空套有三档齿轮、二档齿轮、一档齿轮和倒档齿轮；副箱驱动齿轮通过花键固定于二轴末端；副箱主轴减速齿轮通过花键垫片支撑在副箱主轴上；一轴齿轮与花键垫片通过花键联接，由第一推力滚子轴承和隔套轴向定位。该发明采用2×4×2结构，是一种主副箱双中间轴全斜齿变速器的三段式结构平台；可以实现较多的档位、大速比范围和小的速比级差。与本发明不同的是，该发明设置一轴、二轴和副箱主轴，使得布局庞大，变速器尺寸增大，为了实现特定功能搭配使用分速齿轮、倒档齿轮，双锥面锁环式同步器、锁销式同步器等换档、换向结构，使得结构复杂，不利于变速器的模块化设计和维护。

本发明只采用了一种齿轮即锥齿轮来传递运动，在能够实现既定运动的基础上，使得本发明结构紧凑、体积小，且可以实现输入轴与输出轴的正交布局。同时，本发明的结构采用模块化的设计，每个减速模块结构相同，均采用一个离合器和一个制动器相同的控制方式，因此维护简单、控制方便，利用降低成本，提高变速器的可靠性。

发明内容